[發明專利]一種非均勻及干擾環境中的擴展目標檢測方法與系統

有效

• 申請號: 202110376463.8
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN112799022B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 劉維建;李檳檳;杜慶磊;周必雷;陳輝;王永良
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍預警學院
• 主分類號: G01S7/292
• 分類號: G01S7/292;G01S7/35
• 代理公司: 佛山卓就專利代理事務所(普通合伙) 44490
• 代理人: 陳雪梅

本發明涉及一種非均勻及干擾環境中的擴展目標檢測方法與系統，系統包括：數據矩陣構造模塊、中間變量矩陣計算模塊、檢測統計量構造模塊、檢測門限確定模塊、目標判決模塊；方法包括：首先構造數據矩陣，然后利用數據矩陣構造中間變量矩陣，接著利用中間變量矩陣構造檢測統計量，再根據系統設定的虛警概率及檢測統計量確定檢測門限，最后比較檢測統計量與檢測門限的大小，并判決目標是否存在。本發明設計的檢測方法基于自適應檢測思想，能夠徹底抑制干擾，并適用于非均勻雜波環境，不僅流程簡便，性能優良，而且無需獨立的濾波和恒虛警處理步驟即可實現高效的目標檢測。

技術領域

本發明涉及信號檢測技術領域，尤其涉及一種非均勻及干擾環境中的擴展目標檢測方法與系統。

背景技術

隨著雷達距離分辨能力的不斷提高，雷達目標的回波往往占據多個距離分辨單元，呈現出擴展特性，尤其對于大型艦船及戰略轟戰機等大型目標。一方面，雷達距離分辨力的提高還會使得單個距離單元包含的雜波強散射點數目降低，提高了信雜噪比，有利于目標檢測性能的提升。另一方面，隨著雷達距離分辨單元所包含的雜波強散射點數目降低，增加了雜波閃爍的可能性，從而增加了雜波環境的非均勻特性，進而增加了目標檢測的難度。

此外，雷達面臨的電磁環境日益復雜，時常存在電子干擾，進一步降低了雷達目標探測性能的正常發揮。

發明內容

為了解決非均勻雜波及存在干擾時的擴展目標檢測問題，本發明提供一種非均勻及干擾環境中的擴展目標檢測方法與系統。

一方面，本發明提供一種非均勻及干擾環境中的擴展目標檢測方法，包括以下步驟：

步驟1：構造數據矩陣；

步驟2：利用所述數據矩陣構造中間變量矩陣；

步驟3：利用所述中間變量矩陣構造檢測統計量；

步驟4：根據系統設定的虛警概率及所述的檢測統計量確定檢測門限；

步驟5：比較所述檢測統計量與所述檢測門限的大小，并判決目標是否存在；

所述步驟1中構造的數據矩陣包括：待檢測數據矩陣、訓練樣本矩陣、信號矩陣和干擾矩陣，且依次表示為、、和，且維數分別為、、和，為系統通道數，也就是待檢測數據矩陣的行數，為待檢測數據矩陣的列數，物理含義為擴展目標占據的距離單元數，為訓練樣本個數，也就是訓練樣本矩陣的列數，表示信號矩陣列數，表示干擾矩陣的列數；

所述步驟2中利用所述數據矩陣構造的中間變量矩陣包括

和

式中，，上標表示共軛轉置，表示矩陣的逆。

進一步地，所述步驟3中利用所述中間變量矩陣構造的檢測統計量為

式中，表示矩陣的跡。

進一步地，所述步驟4中的檢測門限為

式中，，為蒙特卡洛仿真次數，為系統設定的虛警概率值，為取整操作，為序列由大到小排列第個最大值，，，，，，，為訓練樣本的第次實現，為僅含干擾和噪聲分量的待檢測數據矩陣的第次實現，。

進一步地，所述步驟5中比較檢測統計量和檢測門限的大小分下述兩種情況進行判定：

若檢測統計量大于等于檢測門限，則判定目標存在；